火電廠大型發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫技術(shù)介紹

1、OI 2-WFGD 火電廠大型發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫技術(shù)介紹摘要:本文系統(tǒng)介紹了我國(guó)目前二氧化硫的污染現(xiàn)狀以及濕法煙氣脫硫 技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì), 著重介紹了江蘇蘇源環(huán)保工程股份有限 公司的 OI 2-WFGD 火電廠大型發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫技術(shù)的研究?jī)?nèi)容、 依托 工程、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn),初步預(yù)測(cè)了推廣使用核心技術(shù)所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞:OI 2-WFGD 、煙氣脫硫、研發(fā)平臺(tái)1、 FGD 煙氣脫硫技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)FGD 在發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過(guò)數(shù)十年的開(kāi)發(fā)運(yùn)用, 積累了豐富的經(jīng)驗(yàn), 技術(shù) 上也趨于成熟 34。國(guó)內(nèi) 20世紀(jì) 70年代就開(kāi)始了煙氣脫硫技術(shù)研究, 但起點(diǎn)不高,僅進(jìn)行了一些小型工業(yè)性試驗(yàn),

2、自行研制的脫硫設(shè)備主要 應(yīng)用于中小型鍋爐, 煙氣脫硫裝置也基本上是從除塵設(shè)備稍加改進(jìn)演變 而來(lái)。后通過(guò)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)和裝備搞了幾個(gè)示范工程,但我國(guó)火電廠在 煙氣脫硫項(xiàng)目引進(jìn)過(guò)程中大多重硬件、 輕軟件, 忽視技術(shù)的吸收和創(chuàng)新, 導(dǎo)致我國(guó)至今仍無(wú)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型火電廠 FGD 核心技術(shù) 56。主要 原因有:(1脫硫產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求量直到近幾年才形成規(guī)模,研究開(kāi)發(fā)起 步晚、投入少;(2 FGD 變化因素多(工藝種類、煙氣條件、環(huán)保要求、吸收劑 供應(yīng)、主機(jī)條件、排煙條件、現(xiàn)場(chǎng)條件、副產(chǎn)品及其利用等,需要量 身定制,多參量大范圍的優(yōu)化,傳統(tǒng)的粗放分散設(shè)計(jì)研究手段不能滿足 要求;(3 FGD 系統(tǒng)投資和運(yùn)行

3、消耗都很大,經(jīng)濟(jì)性很敏感,要求最大 限度降低總費(fèi)用,傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式下的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的綜合研究方法落后、 能力不足;(4 FGD 工藝重點(diǎn)防腐、 防堵、 傳質(zhì)等的跨行業(yè)技術(shù)整合要求高, 傳統(tǒng)的部門(mén)條塊分割、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分離等積弊妨礙了技術(shù)資源的整合。 國(guó)內(nèi)大型火電廠基本采用進(jìn)口全套 FGD 設(shè)備或進(jìn)口全套技術(shù)和 FGD 關(guān)鍵設(shè)備的方法。 這些裝置建成投產(chǎn)后運(yùn)行效果良好, 但同時(shí)也存在建設(shè)投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、不適應(yīng)國(guó)情、缺乏繼續(xù)改進(jìn)發(fā)展的條件等 問(wèn)題, 難于有效推廣。 此外, 采用技術(shù)引進(jìn) /支持的方法也需要支付高額 的技術(shù)使用費(fèi),在工期、關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等方面也受制于人。缺乏自己 大型火電機(jī)組煙氣脫硫的

4、核心技術(shù),沒(méi)有成熟的自主 FGD 工藝包成為 我國(guó)大面積實(shí)施煙氣脫硫的心腹之痛。掌握煙氣脫硫系統(tǒng)的核心技術(shù), 向用戶提供整套煙氣脫硫解決方案,實(shí)現(xiàn)技術(shù)自主、低投資、低消耗的 煙氣脫硫技術(shù)意義重大。2、 OI 2-WFGD 核心技術(shù)研究?jī)?nèi)容蘇源環(huán)保 OI 2-WFGD 核心技術(shù)是我公司按引進(jìn)技術(shù)與自主研發(fā)互 補(bǔ)、工程實(shí)踐積累與高科技研發(fā)互動(dòng)的技術(shù)能力構(gòu)造戰(zhàn)略,以精準(zhǔn)優(yōu)化 (Optimization 、個(gè)性化(Individuation 、集成化(Integration 為特 點(diǎn),利用當(dāng)今計(jì)算技術(shù)飛速發(fā)展的契機(jī),將其引入 FGD 技術(shù)的研發(fā), 走了一條以計(jì)算技術(shù)促進(jìn)工藝技術(shù)創(chuàng)新的路,其研究過(guò)程、主

5、要內(nèi)容如 下:(1建立基于現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的 CAE/CAD/CFD、 FGD 仿真、工程 數(shù)據(jù)采集及處理、關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目管理等研發(fā)平臺(tái)。在項(xiàng)目執(zhí)行時(shí)實(shí)施逆向工程、對(duì)實(shí)際 FGD 工程實(shí)施數(shù)?；?然后 再以實(shí)際工程采集的大量工程數(shù)據(jù)、國(guó)情、行業(yè)特點(diǎn)和最新的技術(shù)發(fā)展 對(duì)其進(jìn)行模擬仿真、分析、優(yōu)化。如系統(tǒng)配置、關(guān)鍵參數(shù)、核心理化過(guò) 程、 輔之以關(guān)鍵點(diǎn)實(shí)驗(yàn), 應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的優(yōu)化設(shè)計(jì)、 可靠性工程、 CAE/CFD、價(jià)值工程等技術(shù)建立 WFGD 工藝包。(2通過(guò)工程實(shí)證、細(xì)化、深化、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、并行建立完善工程 設(shè)計(jì)、 EPC 項(xiàng)目管理平臺(tái)、完成構(gòu)建 FGD 技術(shù)解決方案。建立一套完 整的與國(guó)際先進(jìn)

6、的 FGD 技術(shù)同等的能反映中國(guó)特點(diǎn)和時(shí)代科技進(jìn)步的 FGD 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、準(zhǔn)則和規(guī)范。(3以 OI 2-WFGD 的工藝包為基礎(chǔ),根據(jù)多年積累的工程經(jīng)驗(yàn)和 系統(tǒng)認(rèn)識(shí),整合國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)企業(yè)技術(shù)和能力資源,同時(shí)積極吸收世界 技術(shù)的最新發(fā)展的成果,如計(jì)算技術(shù)、新材料、新工藝、新方法,以及 研發(fā)人員的知識(shí)創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的超越,同時(shí)形成一批專 利,為吸收塔、攪拌器、除霧器、漿液噴嘴、石膏漿旋流器、廢水旋流器、石膏脫水機(jī)、特種漿液閥門(mén)以及大型管式 GGH 、吸收塔等核心設(shè) 備的創(chuàng)新開(kāi)發(fā)和替代進(jìn)口奠定了基礎(chǔ)。(4根據(jù)我國(guó)火電廠在地域分布、建設(shè)時(shí)間、可用吸收劑資源及其特 性、燃煤煤質(zhì)、煙氣特性、脫硫

7、副產(chǎn)品處理等方面的差異,以實(shí)際工程 數(shù)據(jù)為軟件包的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),分析歸納典型火電廠特別是已建老廠的特 點(diǎn),建立 FGD 可利用資源(設(shè)備、材料、服務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)和組織管理優(yōu) 化平臺(tái),為 OI 2-WFGD 核心技術(shù)在全國(guó)的推廣運(yùn)用創(chuàng)造條件。3、 OI 2-WFGD 核心技術(shù)的應(yīng)用蘇源環(huán)保公司于 2003年 8月 20日與太倉(cāng)港環(huán)保發(fā)電有限公司簽訂 了一、二期脫硫工程的總承包合同,承建 2135+2300MW 發(fā)電供熱 機(jī)組的煙氣脫硫工程。 工程采用公司自主研發(fā)的 OI 2-WFGD 煙氣脫硫技 術(shù),設(shè)計(jì)脫硫效率 97%,保證脫硫效率 95%。蘇源環(huán)保公司負(fù)責(zé)煙氣脫 硫島完整范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)、 設(shè)備采購(gòu)、 制

8、造及現(xiàn)場(chǎng)制作、 施工安裝、 調(diào)試、 人員培訓(xùn)、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)、指導(dǎo)監(jiān)督及整套系統(tǒng)的性能保證和售后服務(wù) 等。本工程脫硫裝置包括:石灰石粉制備、儲(chǔ)存和制漿系統(tǒng)、吸收劑儲(chǔ) 存和制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、 SO 2吸收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及 照明、熱控及 I&C系統(tǒng)、土建建筑、采暖通風(fēng)及空調(diào)、供排水系統(tǒng)、通 訊工程、消防及火災(zāi)報(bào)警等。在核心技術(shù)研發(fā)過(guò)程中,以該項(xiàng)工程為依 托,擴(kuò)大對(duì)國(guó)內(nèi)、外 FGD 工程經(jīng)驗(yàn)的采集范圍,利用現(xiàn)代化統(tǒng)計(jì)、分 析方法,爭(zhēng)取以較小工程經(jīng)驗(yàn)積累,制定出具有現(xiàn)代技術(shù)水平、科學(xué)、 合理、具有廣泛實(shí)用性的 FGD 標(biāo)準(zhǔn)、體系,建立科學(xué)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)收 集反饋體制, 進(jìn)一步完善 OI 2

9、-WFGD 技術(shù), 以不斷滿足國(guó)家日趨嚴(yán)格的 環(huán)保政策要求為著眼點(diǎn),跟蹤科技進(jìn)步、緊扣電力發(fā)展的需求,發(fā)展性 價(jià)比更高的煙氣脫硫整體解決方案。4、 OI 2-WFGD 核心技術(shù)的特點(diǎn)4.1 有較多的創(chuàng)新點(diǎn)(1利用數(shù)值分析、模擬、仿真技術(shù),配合揚(yáng)州電廠的工程試驗(yàn) 數(shù)據(jù)的校正, 輔以必要試驗(yàn)在計(jì)算分析結(jié)果的指導(dǎo)下較快的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)回歸,利用數(shù)模加工程數(shù)據(jù)校正快速回歸加快積累并代替大型試驗(yàn),解決 了我國(guó) FGD 研發(fā)中因缺乏經(jīng)驗(yàn)積累和因財(cái)力所限無(wú)力建設(shè)大型試驗(yàn)臺(tái) 進(jìn)行必要地研究,無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確定量的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)達(dá)不到 FGD 系統(tǒng)要求 的高度集約化的問(wèn)題。(2開(kāi)發(fā)核心工藝包,同時(shí)集成開(kāi)發(fā)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、

10、項(xiàng) 目管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同等技術(shù),在此基礎(chǔ)上,整合電力、環(huán)保、化工、材料 等行業(yè)的相關(guān)技術(shù)資源和 FGD 工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn),將工藝包、工程設(shè)計(jì)、 項(xiàng)目管理技術(shù)集成并行開(kāi)發(fā),增加針對(duì)性、實(shí)用性加快產(chǎn)業(yè)化速度。 (3針對(duì)項(xiàng)目龐大、復(fù)雜、周期長(zhǎng)、新技術(shù)運(yùn)用多的特點(diǎn)從項(xiàng)目開(kāi) 始就利用現(xiàn)代項(xiàng)目管理技術(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理, 引入科技研發(fā)項(xiàng)目的 WBS 制定、非關(guān)鍵路線上的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)等新概念。4.2 技術(shù)水平先進(jìn)(1起點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)高。課題高起點(diǎn)起步、高層面規(guī)劃、高技術(shù)實(shí)施,其 結(jié)果是技術(shù)成果在國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化能力更 強(qiáng)、配置可靠性更高、裝置造價(jià)更低、適應(yīng)性更強(qiáng)、建設(shè)工期更短、更 適應(yīng)國(guó)情、更適應(yīng)電力行業(yè)、與

11、主體發(fā)電機(jī)匹配性更好,關(guān)鍵過(guò)程更精 確。(2精度高,性能優(yōu)異。本項(xiàng)新技術(shù)的研究深度、集成度、性能指標(biāo) 和適應(yīng)性都達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平其中性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平, 適用 性超過(guò)引進(jìn)技術(shù)。(3功能強(qiáng),實(shí)用性好。運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)的以數(shù)字化設(shè)計(jì)為 特征 OI 2-WFGD 具有整套高度集成的系統(tǒng)優(yōu)化能力,優(yōu)、準(zhǔn)、精是其特 色,每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施方案均貫穿著精確定量?jī)?yōu)化,從而保證項(xiàng)目總性價(jià) 比最優(yōu); 高級(jí) CAD/CAE技術(shù)運(yùn)用使 OI 2-WFGD 可完全按用戶實(shí)際要求, 以量體裁衣的方式提供最適合其需求的 FGD , 特別適合老廠改造項(xiàng)目場(chǎng) 地狹小條件多變情況; OI 2-WFGD 是針對(duì)火電廠脫硫

12、的技術(shù),融入了豐 富的火電和對(duì)主機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)的深入研究, 在 OI 2-WFGD 開(kāi)發(fā)時(shí)力求從底 層將 FGD 系統(tǒng)與主機(jī)系統(tǒng)有機(jī)嵌合實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接高度集成,充分整合 得用電廠主機(jī)系統(tǒng)資源、簡(jiǎn)化運(yùn)行維護(hù)使之成為最適合電廠、最易于運(yùn) 行的 FGD ;以向用戶提供以工程 EPC (設(shè)計(jì)、采購(gòu)、建設(shè)、調(diào)試總承 包為主要方式的整套煙氣脫硫解決方案為目標(biāo), 建立依據(jù)現(xiàn)代項(xiàng)目管理 理論運(yùn)用主流項(xiàng)目管理軟件集成的項(xiàng)目管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作平臺(tái), 能很好地適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)、 并行工作的特點(diǎn)和 EPC 工程集約化管理 的要求,可提供工程服務(wù)的質(zhì)量。5、經(jīng)濟(jì)效益目前,我國(guó)的 FGD 項(xiàng)目建設(shè)普遍采用的是使用國(guó)外 F

13、GD 技術(shù)。具 體做法有兩種:一種方法是引進(jìn)甚至在一定的時(shí)間、范圍內(nèi)買斷技術(shù)使 用權(quán), 采用此方法一般先期要付出較高的技術(shù)轉(zhuǎn)讓費(fèi)加以后在一定數(shù)量 的實(shí)施項(xiàng)目中按項(xiàng)目合同額的約 3%支付的技術(shù)使用費(fèi)等,其中技術(shù)轉(zhuǎn) 讓費(fèi)的數(shù)額在數(shù)千萬(wàn)至數(shù)億人民幣之間不等。另一種方法是項(xiàng)目合作, 即在具體項(xiàng)目上由國(guó)內(nèi)工程公司與國(guó)外著名的 FGD 公司進(jìn)行合作,一 般是由外商提供技術(shù)支持和 FGD 裝置性能保證,費(fèi)用可達(dá)項(xiàng)目總費(fèi)用 的 10%或更高,可見(jiàn)無(wú)論是用哪種方法使用國(guó)外 FGD 核心技術(shù)的費(fèi)用 是高昂的。 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 OI 2-WFGD 煙氣脫硫核心技術(shù)作為國(guó)外 FGD 技術(shù)的替代,推廣使用可以降低約

14、 10%的總投資。目前, FGD 裝置的設(shè)備大部分已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化, 但仍有部分設(shè)備需要 進(jìn)口且大部分集中在以吸收塔為中心的核心區(qū)域, 一般占系統(tǒng)總投資的 20%到 30%,如 2135MW 機(jī)組煙氣脫硫裝置的進(jìn)口部分費(fèi)用高達(dá) 4千多萬(wàn)元 (合同總價(jià) 1.24億元 ,可見(jiàn)其費(fèi)用之高昂。經(jīng)測(cè)算,若實(shí)現(xiàn)國(guó) 產(chǎn)后可節(jié)約費(fèi)用 50%以上, 根據(jù)分析我們認(rèn)為這部分設(shè)備難以國(guó)產(chǎn)化雖 有多方面的原因, 但主要原因是外商把持著被俗稱為工藝包的工藝設(shè)計(jì) 技術(shù),國(guó)產(chǎn)設(shè)備很難進(jìn)入其設(shè)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)。擁有自主開(kāi)發(fā)的工藝包 以后可以從根本上解決這個(gè)問(wèn)題, 另一方面 OI 2-WFGD 技術(shù)的研發(fā)平臺(tái) CAD/CAE/CFD功能強(qiáng)大,是 FGD 裝置關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)的利器, 推廣使用本技術(shù)后因?qū)崿F(xiàn)了核心部件國(guó)產(chǎn)化,投資費(fèi)用可降低 10%至 15%。6、結(jié)論煙氣脫硫技術(shù)開(kāi)發(fā)研究是一個(gè)大課題,涉及范圍廣、影響因素多、 研發(fā)周期長(zhǎng),長(zhǎng)期處于國(guó)外壟斷狀態(tài)。隨著我國(guó)燃煤電廠煙氣脫硫市場(chǎng) 的急劇擴(kuò)張和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高, 開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的煙氣 脫硫核心技術(shù)不僅可行,而且十分必要?？梢灶A(yù)見(jiàn),蘇源環(huán)保公司OI2-WFGD 核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)成功將徹底地打破國(guó)外在成套技術(shù)和關(guān)鍵設(shè) 備方面的壟斷狀態(tài)，同時(shí)也將推動(dòng)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略